风电场输变电设备异常和故障分析

风电场输变电设备是风电场的重要配套设备。风电场输变电设备与一般电网公司变电站无本质区别。因负荷率较低，设备比较成熟，通过开展好巡视检查工作和定期的预防性试验及时消除各类缺陷和隐患，设备的可靠运行是有保障的。

图72　设备因果分析图

从实际运行情况看，输变电设备故障率和环境适应性密切相关，发生较多的故障有：汇流线路单相或相间短路；避雷器爆炸；高压开关柜爆炸；电压互感器爆炸或高压熔丝熔断；箱式变压器故障或烧毁；电缆头爆炸；主变压器中性点接地电阻柜烧毁等。

除去设备制造质量问题和日常维护不到位以外，环境影响是重要因素。

（1）风电场区域的风速高于其他地区。受高风速影响，输电线路（架空线）故障率较高，一般是由于强风造成线路绑扎线断裂或引线接头断裂造成事故。

（2）雷电影响严重的地区容易发生避雷器爆炸、箱式变压器烧毁的故障。通常是由于土壤电阻率高，雷击后反击电压造成绝缘损坏；或者雷电电流强度超过了避雷器实际或标称放电电流。(www.xing528.com)

（3）高湿、高盐雾腐蚀区域容易发生电缆头爆炸、开关柜爆炸以及线路单相或相间短路。通常原因是由于高湿、高盐雾腐蚀造成设备绝缘大幅度下降，爬电闪络引发短路造成。

风电场中风电机组的升压变压器台数多，由于运行电压波动大、运行环境恶劣、预防性试验不到位等原因，在风电场输变电设备中的故障率比一般电网公司变电站的输变电故障率高。主要的故障表现形式有匝间短路、雷击损坏、盐雾腐蚀造成对地短路等。风电机组升压变压器通过油色谱分析非常有助于及时发现设备内部缺陷。

风电场升压变电站的主变压器中性点接地电阻柜烧毁通常是由于长时间单相接地过热造成的；电压互感器爆炸或熔丝熔断通常是由于在小电流接地系统中发生单相弧光短路引起弧光过电压或风电场系统在输电线路发生故障后产生了谐振造成的。

风电场常见输变电设备故障分析可参见关于输变电运行与维护的相关书籍。